Telescopen verbeteren ons vermogen om objecten op afstand op verschillende manieren te bekijken. Ten eerste kunnen ze meer licht verzamelen dan onze ogen. Ten tweede kunnen ze met behulp van een oculair een beeld vergroten. Ten slotte kunnen ze helpen objecten te onderscheiden die dicht bij elkaar staan. Deze laatste verbetering wordt de oplossingskracht van een telescoop genoemd. Over het algemeen neemt het oplossend vermogen van een telescoop toe naarmate de diameter van de telescoop toeneemt.

De licht-verzamelapparatuur

Het oplossend vermogen van een telescoop hangt af van de diameter van het licht van de telescoop verzamelapparaat of doel. In een brekende telescoop is de objectieflens de eerste lens die het licht passeert. In een reflecterende telescoop is het doel de primaire spiegel van de telescoop. In een Schmidt-Cassegrain-telescoop is het doel ook de primaire spiegel. Naarmate de diameter van het telescoopobject groter wordt, neemt het oplossend vermogen toe.

De diffractielimiet

De mate waarin objecten door een telescoop kunnen worden opgelost, wordt de diffractiegrens genoemd. De diffractiegrens beschrijft de kleinste hoekscheiding tussen twee zichtbare objecten. De typische eenheid van deze meting is de boogseconde. De diffractiegrens is omgekeerd evenredig met de diameter van het doel van de telescoop. Daarom neemt de diffractielimiet af naarmate de diameter toeneemt; je kunt steeds kleinere objecten met grotere telescopen oplossen.

Golflengte en oplossend vermogen

De diffractiegrens hangt af van de golflengte van het verzamelde licht. Bij hogere golflengten neemt de diffractiegrens toe. Met andere woorden, deze afbeeldingen zullen niet zo helder zijn als lichtbronnen met een lagere golflengte voor een gegeven telescoopdiameter. Nabijgelegen infraroodwaarnemingen door een telescoop van één meter zouden bijvoorbeeld een diffractiegrens van 2,5 boogseconde hebben. Blauwlichtobservaties door dezelfde telescoop daarentegen hebben een diffractiegrens van 0,1 boogseconde.

Andere beperkingen

De aardatmosfeer vormt een optisch obstakel voor zelfs de grootste terrestrische telescoop. Terwijl het licht van de sterren en planeten door de atmosfeer gaat, wordt het gebroken. Dit veroorzaakt een vervaging van de afbeelding van de objecten die bekend staat als "zien". Om de complicaties van het kijken te voorkomen, hebben grote telescopen de neiging om zich op bergtoppen of, zoals het geval bij de Hubble-ruimtetelescoop, in de ruimte te bevinden.